塑料管材性能優(yōu)良 PVC管、PE管、PPR管縱橫市政、建筑及農(nóng)業(yè)領(lǐng)域
相比傳統(tǒng)金屬或混凝土管道，塑料管道具有耐腐蝕、壽命長、方便運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)，行業(yè)涵蓋塑料管材、管件、閥門、檢查井及相關(guān)塑料配件，應(yīng)用十分廣泛。而塑料管作為管道具的核心材料，又以PVC（聚氯乙烯）、PE（聚乙烯）、PP（聚丙烯）、PB（聚丁烯）、ABS等高分子材料為主料。相比傳統(tǒng)的金屬管道、混凝土及鋼筋混凝土管道，塑料管道具有耐腐蝕、使用壽命長（一般為50年，金屬或混凝土管道普遍20-30年）、重量輕而方便運(yùn)輸、施工和維修簡便等優(yōu)點(diǎn)，在農(nóng)用、市政、建筑給排水等下游應(yīng)用領(lǐng)域不斷推廣普及。
塑料管道主要包括PVC管、PE管、PPR管，三類各有優(yōu)劣、非絕對替代關(guān)系。以三者產(chǎn)量占國內(nèi)塑料管道產(chǎn)量比重來看，PVC管>PE管>PPR管。就PVC管而言，一般口徑為400mm以下，價(jià)格低、推廣早、使用量大，廣泛用于給排水、通信、電力領(lǐng)域，尤其是建筑排水基本全用PVC管。與其他管道相比，PVC管具有自重輕、衛(wèi)生安全、水流阻力小、改善生活環(huán)境、使用壽命長、安全方便等優(yōu)勢，高性能PVC管用于給水工程比鋼管可節(jié)能62%~75%，用于排水工程比鑄鐵管可節(jié)能55%~68%，在輸調(diào)水和城市給排水工程中也被大范圍應(yīng)用。
盡管PVC管道應(yīng)用廣泛，但在生產(chǎn)和應(yīng)用中依舊面臨不少難題。就最核心的產(chǎn)品性能而言，普通的PVC管道易開裂、韌性不足、抗沖擊能力差易滲漏、抗老化能力低。而市場應(yīng)用越來越廣泛的大口徑高性能聚氯乙烯管道要求強(qiáng)度高、承壓性能強(qiáng)、韌性好、耐沖擊性能好、環(huán)柔性高。從塑料制品深加工和創(chuàng)新的角度來看，要實(shí)現(xiàn)增韌（性能提升）效果，對PVC進(jìn)行改性是目前最為有效的手段之一。經(jīng)過研究者多年的探索，PVC的增韌改性主要有兩種方式，一種是化學(xué)改性，一種是物理改性。
PVC填充改性技術(shù)應(yīng)用與研究
物理改性就是將改性劑或填料直接混入PVC原料中，之后在一定條件下加工成型，改性劑與樹脂不發(fā)生化學(xué)變化。一般PVC與改性劑共混稱為共混改性，與填料共混為填充改性。PVC填充改性與共混改性不同的是，所添加的成分往往是一些無機(jī)填料，因?yàn)槠淞畠r(jià)易得，因此能夠降低成本，并且還可以改善某些性能。如加入一定量的碳酸鈣制品的硬度得到提高，綜合性能得到改善，生產(chǎn)成本也能得到控制。從填充改性效果來看，經(jīng)過改性劑表面活化之后，聚合物、碳酸鈣和改性劑兩兩之間的界面有相互作用，這種相互作用的存在，可以使得基體樹脂發(fā)生屈服和塑性變形，消耗更多沖擊的能量，最終達(dá)到增韌目的。目前常用的碳酸鈣改性劑有硅烷偶聯(lián)劑，硬脂酸和酞酸酯偶聯(lián)劑，其中硅烷偶聯(lián)劑改性后的碳酸鈣對樹脂的增韌效果更好，而酞酸酯偶聯(lián)劑改性的碳酸鈣在聚合物中分散效果最佳。例如，胡少偉選用經(jīng)過表面有機(jī)修飾的紡錘體納米碳酸鈣用于PVC混配料的改性，隨著納米碳酸鈣用量的增加，材料的沖擊強(qiáng)度先升后降，當(dāng)用量為8份時(shí)，沖擊強(qiáng)度最高；隨著納米碳酸鈣用量的增加，材料的斷裂伸長率提高，當(dāng)用量為8份時(shí)，斷裂伸長率也達(dá)到最高值。
閱讀延伸：政策暖風(fēng)頻吹，管道即將打開萬億投資市場
近兩年地下管網(wǎng)改造多次在國常會(huì)等重點(diǎn)會(huì)議上被提及，政策層面對于城市管網(wǎng)改造的需求明顯提升。2021年國家要求“十四五”期間，必須把管道改造和建設(shè)作為重要的一項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施工程來抓，把“適度超前開展基礎(chǔ)設(shè)施投資”寫入了國家經(jīng)濟(jì)會(huì)議文件，并明確要加快城市管道老化更新改造。因此，業(yè)內(nèi)有預(yù)測“十四五”階段管道投資有望加速，潛在的管道市場或超1.4萬億。而從產(chǎn)業(yè)鏈角度看，地下管網(wǎng)市場主要圍繞“管道制造”、“管道施工”、“管道安防”、“勘探設(shè)計(jì)”四個(gè)方面，其上下游企業(yè)也均有望提振。另有兩組公開數(shù)據(jù)佐證，管道市場發(fā)展具備支撐強(qiáng)力。其一，2022年1月至11月，我國完成水利建設(shè)投資10085億元，全國水利建設(shè)投資首次邁上1萬億臺階，較去年全年增長33%。這些投資，超九成集中在防洪、水網(wǎng)工程和河湖生態(tài)治理領(lǐng)域。其二，2021年，全國市政設(shè)施固定資產(chǎn)投資2.75萬億元，同比增長4.93%，在“十四五”期間該增速也有望維持。供水管道占比3.7%、排水管道占比9.9%、燃?xì)夤艿勒急?.1%、集中供熱占比2.0%、地下綜合管廊占比2.1%，市政管道合計(jì)占市政設(shè)施固定資產(chǎn)投資比重為18.8%。2021年中以來，地產(chǎn)下行、PVC等原料價(jià)格大幅上升、疫情管控等風(fēng)險(xiǎn)因素集中出現(xiàn)，確實(shí)不利于管道行業(yè)發(fā)展。而未來，房地產(chǎn)暖意融融，疫情管控基本解除，管道發(fā)展政策和需求利好不斷持續(xù)，行業(yè)有一個(gè)穩(wěn)迅兼?zhèn)涞陌l(fā)展時(shí)期。
